Decimo Primer Periodo 10

Colegio Campestre León de Greiff

Rectitud, Integridad, Superación, DisciplinaResoluciones de Aprobación Oficial No. 139 de Febrero 28 de 2007 para Preescolar y Educación Básica.No. 552 de julio 12 de 2010 para Educación Media – Secretaría de Educación y Cultura de Fusagasugá.

Registro Dane. 325290002334 Registro Icfes 153296

UNIDAD N°: 1

GUIA 1.1 -1.6

ASIGNATURA: QUIMICAGRADO: 10ESTUDIANTE:TEMA: INTRODUCCION QUIMICA ORGANICAPROFESOR: MSc. Jhon Mario López AlbertoDURACIÓN: 40 horas

COMPETENCIA: Identifica las etapas que se siguen en el método científico y comprende el papel que en el desempeñan la curiosidad, la observación y la generalización para llegar a comprender como se solucionan eventos extraordinarios de la naturaleza.Relaciona conceptos del sistema internacional de unidades con situaciones de nuestra vida diaria y así poder entenderlos como propiedades asociados a la materia para observar las características de la materia.Reconoce el significado de peso atómico y molecular para poder establecer la

escala de pesos atómicos y su relación con el número atómico para establece

su importancia como parámetro de clasificación de los elementos.

ORIENTACION DIDACTICA:

El estudiante explicará el objeto de estudio de la Química y su

relación con otras ciencias, mediante el análisis descriptivo y

analítico de problemas de la sociedad actual que involucren el uso

de las propiedades de la materia, la energía y su interrelación, de

manera cooperativa y responsable.

Sabías que! La materia oscura sólo interactúa con la materia ordinaria a través de

la gravedad. Y que la materia oscura tiene hasta cuatro veces más masa que las

estrellas, polvo y gas que son visibles en las galaxias.




La materia oscura fue postulada por el astrofísico suizo Fritz Zwicky en 1934 para dar

cuenta de la "masa perdida" en las velocidades orbitales de las galaxias. Además la

materia oscura, que no interactúa con la radiación electromagnética, no sólo es

"oscura", sino que también, por definición, totalmente transparente.

La materia oscura representa aproximadamente el 23% de nuestro universo actual

basado en observaciones indirectas. Se ha concluido que la mayor parte de la materia

oscura en el universo no es bariónica, y por lo tanto no se forma a partir de átomos. La

materia oscura se cree que está presente, dentro y alrededor de la Vía Láctea, en

forma de halo. La materia bariónica (la materia normal) constituye el 4% del universo.

Esto significa que el 96% de la materia existente no es visible.

PROPOSITO:

Que los estudiantes identifiquen el objeto de estudio de la química y reconozca sus

conceptos básicos y su campo de acción en la sociedad actual, mediante la

comprensión de la interrelación materia-energía a fin de valorar sus riesgos y

beneficios para que le permitan desarrollar una actitud crítica y responsable.

METODOLOGÍA DIDACTICA

Para esta Unidad se ejecutara la lectura de comprensión del

apunte, resolución de la autoevaluación que se encuentra al

final de cada unidad, y la realización de las actividades

marcadas, los cuales van a servir como retroalimentación para

el estudiante.

1. TEMAS Y SUBTEMAS:1.1 La Química una Ciencia Interdisciplinaria

1.2 Materia

1.3 MASA

1.3.1 Características y manifestaciones de la materia




1.4 Propiedades Químicas y Físicas de la materia

1.5 Estados de agregación

1.6 Cambios de estado

1.7 energía

2. PREGUNTA PROBLEMÁTICA:Sabías que ¿La Luna se está haciendo pequeña?

3. IDEAS PRINCIPALES:

La Química: una ciencia interdisciplinaria

La química es una ciencia que trata de la composición, estructura, propiedades y

transformaciones de la materia, así como las leyes que rigen esos cambios o

transformaciones.

La química tiene como finalidad el estudio de la

materia, sus propiedades y sus transformaciones, lo

que tiene su influencia en la biología, ya que en los

seres vivos se realizan una gran cantidad de cambios

en la materia o reacciones químicas, a lo que se le

llama bioquímica; también la química se relaciona

íntimamente con la física ya que es importante el

estudio de los procesos físicos muy relacionados con la energía y sus

transformaciones, es necesario echar mano de las matemáticas para poder realizar un

conjunto muy grande de operaciones para el estudio de los procesos químicos que ya

hemos mencionado. La química tiene gran influencia en otra ciencias como es en la

historia mediante un conjunto sumamente grande de acontecimientos que se han




desarrollado a través del tiempo desde la producción de la pólvora, hasta las guerras

mundiales en las que intervinieron el uso de combustibles o las grandes explosiones

atómicas, en la agricultura a permitido utilizar fertilizantes o plaguicidas sintéticos que

han aumentado la producción de los campos o el control de plagas. Y por si fuera

poco ha contribuido en gran medida a hacerle la vida más cómoda a los seres

humanos, mediante el uso de plásticos, telas cinéticas, medicamentos, cosméticos,

conservadores de alimentos, etc.

Por todo lo anterior podemos afirmar que la Química es una ciencia

interdisciplinaria, es decir que tiene una estrecha relación con otras ciencias, que

depende de ellas y que ellas dependen de la química, que hecha mano de los

avances de las demás ciencias al igual que otras ciencias echan mano de los

avances de la química.

3.1.1 Relación con otras ciencias Relación con otras cienciasA lo largo de la historia de la humanidad la química ha contribuido en gran parte al

desarrollo científico, tecnológico y social para mejorar su calidad de vida.

Dada su importancia se ha clasificado como una ciencia, sin embargo, no se le

puede considerar como una ciencia individualista pues, para cumplir con su objetivo

de estudio, se apoya en otras ciencias. Los principios químicos contribuyen al

estudio de física, biología, agricultura, ingeniería, medicina, investigación espacial,

oceanografía y muchas otras ciencias. La química y la física son ciencias que se

superponen, porque ambas se basan en las propiedades y el comportamiento de la

materia. Los procesos biológicos son de naturaleza química. El metabolismo del

alimento para dar energía a los organismos vivos es un proceso químico. El

conocimiento de la estructura molecular de proteínas, hormonas, enzimas y ácidos

nucleicos ayuda a los biólogos en sus investigaciones sobre la composición,

desarrollo y reproducción de las células vivientes.

La química desempeña un papel importante en él combate de la creciente carestía

de alimentos en el mundo. La producción agrícola ha aumentado con el uso de

fertilizantes químicos, pesticidas y variedades mejoradas de semillas. Los




refrigerantes hacen posible la industria de alimentos congelados, que preserva

grandes cantidades de productos alimenticios que de otro modo se echarían a

perder. La química también produce nutrientes sintéticos, pero queda mucho por

hacer a medida que la población mundial aumenta en relación con el campo

disponible para el cultivo. Las necesidades en aumento de energía han traído

consigo problemas ambientales difíciles en forma de contaminación de aire y agua.

Los químicos y demás científicos trabajan diligentemente para aliviar esos

problemas.

Los avances en la medicina y la quimioterapia, a través del desarrollo de drogas

nuevas, han contribuido a la prolongación de la vida y al alivio del sufrimiento

humano. Más de 90 % de los medicamentos que se usan hoy en Estados Unidos se

han desarrollado comercialmente durante los últimos 50 años. Las industrias de

plásticos y polímeros, desconocidas hace 60 años, han revolucionado las industrias

del empaque y los textiles, y producen materiales de construcción durables y útiles.

Energía derivada de los procesos químicos se emplea para calefacción, alumbrado

y transporte. Virtualmente toda industria depende de productos químicos; por

ejemplo, las industrias del petróleo, acero, farmacéutica, electrónica, del transporte,

de cosméticos, espacial, del vestido, de la aviación y de la televisión.

3.2 Materia Definición de materiaSe definen como "todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa".

La materia tiene cuatro manifestaciones o propiedades que son: la masa, la energía, el

espacio y el tiempo.

De las cuatro propiedades de la materia, la masa y la energía son las que más se

manifiestan, y de una forma cuantitativa, en las transformaciones químicas.

MASA

Todo lo que constituye el Universo es materia.

La existencia de materia en forma de partículas se denomina masa

Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.Todo lo que constituye el Universo es materia.

La existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masaLa existencia de materia en forma de partículas se denomina masa




Las substancias están constituidas por partículas. La masa referida a la física

clásica es la cantidad de "materia" susceptible de sufrir una aceleración por acción

de una fuerza:

(2a. Ley de Newton)

La masa es una propiedad de la materia. En la definición se emplea la palabra

"materia" y se escribe una letra (m) en la expresión matemática.

3.2.1 Características y manifestaciones de la materia

En química, la materia es pura cuando cada porción que de ella se analiza contiene

la misma sustancia. Una sustancia es materia que tiene la misma composición y

propiedades definidas: sal de mesa (cloruro de sodio), azúcar (sacarosa), oro,

diamante, aluminio, etc.

Por su parte, una mezcla es el resultado de la combinación física de dos o más

tipos diferentes de sustancias que al combinarse conservan sus propiedades

individuales.

Cuando en una mezcla se observa desigualdades de los materiales que la

componen se denomina mezcla heterogénea. Este tipo de mezclas tienen diferente

composición y propiedades, de acuerdo con la parte de la mezcla que se analice:

granito, conglomerado, agua y arena, garbanzos con arroz, ensaladas...

Otro tipo de mezclas son las homogéneas, a este tipo de mezclas se le conoce

como soluciones. En ellas se observan uniformidad total en todas sus partes, su

composición y propiedades son iguales en todos los puntos de la mezcla: aire, agua

F = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.aF = m.a




de los océanos, los refrescos, algunas aleaciones de metales, al acero inoxidable,

etc.

Los componentes de una mezcla heterogénea se pueden separar y purificar

utilizando métodos físicos.

Las sustancias puras pueden ser clasificadas en dos: compuestos y elementos

3.2.1.1 Compuesto es una sustancia pura constituida por dos o más elementos,

combinados químicamente en proporciones constantes o fijas de masa. Sus

propiedades son diferentes a lo de los elementos individuales que lo constituyen. Los

compuestos se descomponen por métodos químicos en los elementos que lo forman:

el agua pura, bióxido de carbono, el butano (gas domestico), etc.

Algunos ejemplos de compuestos son:

Água (H20) Azúcar

(C12H22O11)

Amoníaco (NH3) Sal común o cloruro

de sódio (NaCl) Oxido de cálcio (CaO)

Sulfato de amonio

(NH4)2SO4

3.2.1.2 Elemento es una sustancia pura que no puede descomponerse en

sustancias más simples utilizando métodos químicos ordinarios. Son las sustancias

fundamentales con las que se constituyen todas las cosas materiales: todos los

elementos de la tabla periódica.

En la actualidad se conocen 109 elementos diferentes, 92 de los cuales son

naturales y el resto son artificiales. La mayoría son sólidos, cinco son líquidos en




condiciones ambientales y doce son gaseosos.

Los elementos se representan por símbolos y están ordenados por un número y por

sus propiedades en un arreglo llamado tabla periódica.

Ejemplos de elementos:

Aluminio (Al) Calcio (Ca) Cobre (Cu)

Nitrógeno (N) Oro (Au) Yodo (I)

Fósforo (P) Oxígeno (O) Uranio (U)

3.2.2 Propiedades Químicas y Físicas de la materia

Una vez clasificada la materia, y partiendo de las sustancias puras, se deben

determinar las características o propiedades que permiten describirla o

identificarla y diferenciarla de cualquier otra sustancia. Estas propiedades se

dividen en dos tipos: físicas y químicas

Propiedades Físicas

Son aquellas que se pueden observar cuando no existen cambios en la

composición de la sustancia y no dependen de su cantidad: color, sabor, la

solubilidad, la viscosidad, la densidad, el punto de fusión y el punto de ebullición.

Propiedades Químicas

Son aquellas que se observan sólo cuando la sustancia experimenta un cambio

en su composición. Estas propiedades describen la capacidad de una sustancia




para reaccionar con otras, por ejemplo: la capacidad del arder en presencia del

oxigeno, de sufrir descomposición por acción del calor o de la luz solar, etc.

Las propiedades físicas y químicas que se emplean para identificar una

sustancia se denominan también propiedades intensivas.

Existe otro tipo de propiedades que son generales para todas las sustancias y

únicamente dependen de la cantidad de muestra de la sustancia que se analiza.

A ellas se les conoce como propiedad extensiva. Este tipo de propiedades

incluyen la medición de la masa, el volumen, la longitud.

3.2.3 Estados de agregación

La materia existe en tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso.

Si las partículas conservan determinada cantidad de energía cinética, existirá cierto

grado de cohesión entre ellas.

Las substancias en estado sólido ocupan un volumen definido y

normalmente tienen forma y firmeza determinadas, la movilidad de las

partículas que las constituyen en casi nula, existiendo una gran

cohesión.

Un líquido también ocupa un volumen fijo, pero es necesario

Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.

Sólido.

Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.Los estados físicos de agregación de la masa son: sólido, líquido y gas.

Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.Sólido.




colocarlo en un recipiente. El volumen del líquido tomará la forma del

recipiente en que se coloca; la movilidad y las fuerzas de cohesión de

sus partículas son intermedias.

Un gas no tiene forma ni volumen definidos, por lo que se

almacena en un recipiente cerrado. El gas tiende a ocupar todo oí

volumen del recipiente en que está confinado y sus partículas poseen

gran energía cinética, presentando movimientos desordenados.

Existe un cuarto estado llamado plasma. Este estado se considera formado por gases

como el helio en forma iónica, existe en las estrellas y el fuego es un ejemplo típico.

3.2.4 Cambios de estado

Pueden cambiar de un estado a otro si las condiciones cambian. Estas condiciones

son presión y temperatura.

El ejemplo más claro está en el agua, ordinariamente es un líquido que al llevarse a

un congelador disminuye su temperatura y se solidifica. El hielo puede recibir calor

del agua líquida y se funde. Si ahora esta masa de agua líquida se calienta, la

energía cinética de las partículas aumenta y el líquido se transforma en vapor.

Los cambios de estado son:

LíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquidoLíquido




Fusión. Cambio que sufren las substancias al pasar del estado sólido al líquido al

incrementarse el calor.

Ejemplos: Fundición del acero para hacer láminas, tubos, etc. Fundición de los

metales empleados en una aleación para acuñar una moneda; fusión de un plástico

para moldearlo, etcétera.

Evaporación. Cambio que se experimenta cuando un líquido pasa al estado de

vapor o gas por incremento de calor.

Ejemplos: Eliminación de agua en una meladura para obtener azúcar; eliminación de

un solvente orgánico para obtener un sólido cristalino; disminución de un volumen

de líquido concentrando así un sólido disuelto o llevándolo inclusive hasta el secado.

Substancias como el alcohol, la acetona, la gasolina, etc., en contacto con el medio

ambiente experimentan una vaporización sin que se les suministre calor, el

fenómeno ocurre debido a la baja presión existente sobre ellas.

Sublimación. Es el paso del estado sólido al gaseoso o al de vapor sin pasar por el

estado líquido, necesitándose calor.

Ejemplos: Pocas substancias se conocen con este comportamiento y entre ellas

están el yodo, el arsénico, el alcanfor, la naftalina, el bióxido de carbono y algunas

más de tipo orgánico.

El "hielo seco" es bióxido de carbono sólido y al contacto con el medio ambiente

pasa directamente al estado gaseoso. Una pastilla aromatizante sufre este

fenómeno.




El cambio contrario, de gas o vapor a sólido, también se llama sublimación o degradación.

Solidificación. Este cambio requiere de eliminar calor y ocurre cuando un líquido al

estado sólido.

Ejemplos: Una vez moldeado un plástico, fundida una pieza de acero o de alguna

aleación, es necesario esperar su solidificación para obtener la pieza deseada en

estado sólido.

Condensación. Es el paso del estado de vapor al estado líquido. Este cambio

también supone la eliminación de calor.

Ejemplos: Al eliminar el agua de una meladura o el solvente de una solución, es

necesario recuperar esos líquidos, como están en estado de vapor y a temperatura

elevada, se les hace enfriar y condensar, en estado liquido se recuperan y ocupan

menor volumen.

Licuefacción. Es el paso del estado gaseoso al estado líquido. Además de eliminar

calor debe aumentarse la presión para conseguir el cambio.

Ejemplos: La obtención de aire líquido o de alguno de sus componentes, nitrógeno y

oxigeno, que son gases y se pueden tener en estado liquido.

La temperatura es tan baja (por ejemplo -196 '0C) que las propiedades de algunas

substancias cambian espectacularmente: las flores se solidifican y se quiebran, un

pollo se endurece de tal forma que puede romperse con un martillo, el mercurio se

solidifica, etcétera.




La diferencia entre un vapor y un gas es que el vapor se condensa y el gas se licua.

Consideraciones

• La evaporación y la ebullición son dos formas de producir el cambio de líquido a

gas o vapor. La evaporación ocurre en la superficie del líquido. La ebullición ocurre

en toda la masa del líquido.

• Cada sustancia pura tiene su propia temperatura de fusión denominada punto de fusión, en éste punto la presión de vapor del sólido equilibra a la presión de vapor

del líquido.

• Cada sustancia pura tiene su propia temperatura de ebullición denominada punto de ebullición,

en éste punto la presión de vapor del líquido equilibra a la presión exterior.

1.3 Energía

Esta manifestación de la materia es muy importante en las transformaciones

químicas, ya que siempre existen cambios en clase y cantidad de energía,

asociados a los cambios de masa. La energía se define como la capacidad de

producir un trabajo, donde trabajo significa el mover la masa para vencer una fuerza.

Una (E) representará energía.

Actualmente la energía es considerada como el principio de actividad interna de la masa.





















Existen relaciones en el estudio de la masa y de la energía. Estas relaciones son

las leyes de conservación, pilares sobre los que se sostienen los cambios químicos.

Ley de la conservación de la energía. Debida, a Mayer, esta ley

establece que "la energía del Universo se mantiene constante de tal manera que

no puede ser creada ni destruida y sí cambiar de una forma o clase a otra".

Su expresión matemática es:

donde. E =

energía

(en

ergios,

julios)

m =

masa

(en

gramos

, kg)

c = velocidad de la luz (3 X lO10 cm/s)

Un ergio es la energía necesaria para elevar a la altura de 1 cm la masa de un

mosquito.

La aplicación de las leyes de la conservación tiene lugar en los procesos

industriales para calcular las cantidades de materia prima o reactiva y energía que se

necesitan para obtener productos.

El ahorro de materiales y energéticos hace que los procesos sean más eficientes

en todos los aspectos.

cm2

S2

1 ergio = 1 g




TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA

Energía potencial. Es la energía almacenada en, una partícula debido a su

posición dentro de un campo de fuerzas eléctricas magnéticas o gravitacionales.

El agua de una presa, un resorte comprimido, una batería o pila y los alimentos,

son ejemplos de sistemas que poseen energía potencial.

En un campo de fuerza gravitacional la energía potencial se expresa

matemáticamente por la relación:

Donde: EP = energía potencial

(ergios, julios) m =

masa de la partícula

(g o kg)

g = aceleración de la gravedad

(cm/s2 o m/s21 h = diferencia de

alturas (cm o m)

Energía cinética. Es la energía que poseen los cuerpos en movimiento. o bien la

En principio, sólo hay dos tipos de energía,la potencial y la cinética. Con la transformación de éstas dos, ocurren otras manifestaciones.

Ep = m h

Ec = 1 m v2

2


















Ep = m hEp = m hEp = m hEp = m hEp = m hEp = m hEp = m hEp = m hEp = m hEp = m hEp = m hEp = m hEp = m hEp = m hEp = m hEp = m hEp = m h

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2

Ec = 1 m v2

2




energía debida a una partícula y en virtud de su velocidad. Su expresión

matemática es:

donde: Ec = energía

cinética

(ergios,

julios) m =

masa (g o kg)

v = velocidad

(cm/s o m/s)

Si pensamos en una presa que contiene agua almacenada, ésta tiene

energía potencial y en el momento en que se abra la compuerta, la energía

potencial se transformará en energía cinética conforme el agua va cayendo.

Con la energía que ahora posee es capaz de mover una turbina

transformándose en energía mecánica; la turbina puede generar electricidad.

Algunas manifestaciones

energéticas comunes

son:

Energía mecánica. Energía solar.

Energía química. Energía eléctrica.

Energía hidráulica. Energía térmica o calorífica.

Energía luminosa. Energía atómica o nuclear.

Energía eólica. Energía geodesia.

1.3.2 Beneficios y riesgos en el consumo de la energía

Dentro de estas manifestaciones, la energía calorífica es una de las más

importantes, no sólo porque las demás manifestaciones pueden transformarse

y ser medibles en calor, sino porque guarda gran trascendencia para las

reacciones químicas. El calor se mide en calorías, kilocalorías y BTU;,




podemos decir que el calor es un tipo de energía de manifestación

electromagnética, que está en función de la suma de energía cinética de las

partículas.

La energía luminosa. Sin la luz no sería posible el fenómeno de la visión.

La luz es un tipo de radiación electromagnética que presenta fenómenos de

ondas tales como la reflexión, la refracción, la difracción y la interferencia.

Como partícula, la luz ejerce presión y este comportamiento se demuestra con

el efecto fotoeléctrico.

El petróleo, proporciona hidrocarburos; la energía eléctrica, suministrada a

través de enormes complejos hidroeléctricos.

Una celda solar es un dispositivo de fácil mantenimiento y sin partes

móviles, que convierte directamente la luz solar en electricidad. Está

constituida normalmente por una celda plana de material semiconductor que

genera una corriente eléctrica. El flujo de electrones es colectado y

transportado por medio de contactos metálicos dispuestos en forma de

enrejado.

Un módulo fotovoltáico consiste en un grupo de celdas montadas en un

soporte rígido e interconectado eléctricamente.

Sistema propósito de celda fotovoltaica

Actualmente las celdas y módulos fotovoltáicos se aplican ampliamente en sitios

remotos, como la Sierra, o lugares sin accesibilidad a luz eléctrica.

Tenemos yacimientos importantes de minerales de uranio, con cuya energía




atómica o nuclear sería posible suministrar calor y electricidad. Las centrales

nucleoeléctricas funcionan con el mismo principio que las centrales térmicas

convencionales: que utilizan calor para producir vapor. En las térmicas

convencionales el calor se obtiene de la combustión de carbón o hidrocarburos;

combustóleo y gas. En las nucleoeléctricas el calor se obtiene de la fisión del uranio.

Con respecto a la energía nuclear. Para el funcionamiento de la

mayor parte de los reactores nucleares se utiliza el combustible llamado

uranio enriquecido.

El mineral es sometido a diferentes procesos para que se obtenga

aproximadamente el 3% de núcleos de uranio 235, que son los que

darán lugar a la reacción en cadena. El combustible nuclear se prepara en forma de

pastillas, que se colocan en unos tubos inoxidables. Estos combustibles se colocan

en el núcleo del reactor.

El poder energético de una pastilla de combustible cuyo peso sea de 10 g

equivale al de 3.9 barriles de combustóleo.

Por biomasa debemos entender que se trata de toda materia orgánica que existe

en la naturaleza (árboles, arbustos, algas marinas, desechos agrícolas, animales,

estiércol, etc.) que sean susceptibles de transformarse en energía por medio de una

fermentación anaerobia o en ausencia de aire y en un recipiente cerrado llamado

digestor. Con la biomasa pueden generarse combustibles sólidos, gaseosos y

líquidos para producir vapor, electricidad y gases.

El uso de la energía debe ser debidamente canalizado y aprovechado, porque

muchos materiales que ahora nos proporcionan energía, no son renovables.

Por lo anterior no basta buscar el beneficio de nosotros en el consumo de las

diversas formas o fuentes de energía que tenemos a nuestro alcance, sino es

necesario extremar los cuidados para prevenir cualquier tipo de alteraciones

provocadas por la contaminación o el mal manejo de las diversas alternativas

energéticas.

1.3.3 Aplicaciones de energías no contaminantes




Algunas alternativas en el consumo de la energía son:

Un motor eléctrico, en cuyo caso habremos gastado energía eléctrica. Pero, ¿qué

fuente de energía alimentó el motor? Tenemos diversas alternativas:

Si la generamos por una reacción química (pila), entonces usamos energía química, que es un tipo de energía potencial que poseen los cuerpos en virtud

de su constitución.

Pudimos obtenerla también al hacer pasar un fluido por una turbina, como

energía de flujo, y en este caso:

Si el fluido fue el agua de una hidroeléctrica, aprovechamos el descenso de

la energía potencial gravitacional de la caída de agua en la presa.

Si se trató de vapor a presión, éste pudo haberse producido:

Por la oxidación de algún combustible, como carbón o petróleo, en cuyo

caso se aprovechó

energía química. En una planta núcleo eléctrica, por la fisión del uranio en forma de energía

nuclear. En una fuente térmica natural, como energía geotérmica.

La electricidad puede generarse también mediante luz solar y una celda

fotoeléctrica. En este caso empleamos energía luminosa que provino de las

reacciones de fusión nuclear en el Sol (energía nuclear).

Otra posibilidad para elevar la masa es utilizar un mecanismo de resorte, como el de

los carritos de juguete, donde se usa energía elástica, que es otro tipo de energía




potencial.

En la caja negra puede haber un animal que eleva la masa por la acción de sus

músculos. En esta alternativa, la energía mecánica provino del alimento, como

energía química.

También puede estar encerrado en la caja negra un molino, que aproveche la

energía eólica.

Y, ¿por qué no?, la cuerda puede estar atada a un arbolito, que al crecer levanta

poco a poco la masa. Aquí habremos empleado una mezcla de energía solar, energía química, energía de superficie (la que hace subir la savia de la raíz a las

hojas), y otras formas más de energía.

1.4 Cambios de la materia

CAMBIOS FÍSICOS Y CAMBIOS QUÍMICOS

Las modificaciones o cambios que no alteran la composición íntima de la

substancia, o que sólo lo hacen de un modo aparente y transitorio, reciben el

nombre de cambios físicos.

A las modificaciones que experimentan

las substancias bajo la acción de las diferentes formas

de energía se les llama CAMBIOS.





























































Estos fenómenos desaparecen al cesar la causa que los origina. En su mayoría son

fenómenos reversibles. Cuando el cambio experimentado modifica

permanentemente la naturaleza intima de la substancia y no es reversible, el

fenómeno es fenómeno químico. Antes y después del cambio se tienen

substancias diferentes con propiedades diferentes.

Ejemplos de fenómenos físicos:

Ejemplos de fenómenos químicos:

Cambios de estado.

Transmisión del calor.Disolución del azúcar.

Movimiento de los cuerpos.Fusión de la cera.

Dilatación de un metal.Formación del arco iris.

Electrización del vidrio.Reflexión y refracción de la luz.

Fermentación.Uso de un acumulador.

Fotosíntesis.Acción de medicamentos.

Combustión de un cerillo,Explosión de una bomba.

Revelado de una fotografía.Corrosión de los metales.

Fenómeno de la visión.Digestión de los alimentos.




Cambio Nuclear

Albert Einstein, fue el primero en considerar la enorme cantidad de energía potencial

disponible en el átomo. Estableció que la masa y la energía son manifestaciones

equivalentes de una misma cosa: la materia. Desarrollo la ecuación de masa-

energía:

Donde E representa la energía, m la masa y c la velocidad de la luz.

La cantidad de energía liberada durante una reacción nuclear es enorme comparada

con la que se libera en una reacción química. Los cambios nucleares son de dos

tipos: por fisión o por fusión.

Fisión nuclear es el

proceso en el que un núcleo atómico se desdobla

en dos o más fragmentos más pequeños.

Fisión nuclear es la

combinación de dos núcleos atómicos pequeños

para producir uno más grande.

En la actualidad, el proceso de fisión nuclear es el que se lleva a cabo en las plantas

nucleoeléctricas. La fusión nuclear, debido a las condiciones en las que se debe

realizar, por el momento sólo se efectúa en el Sol; sin embargo, se están haciendo

estudios para que tal vez en un futuro no muy lejano se pueda obtener energía

mediante este tipo de reacciones.

4. ACTIVIDAD DE INTRODUCCION: Elaborar un cuadro comparativo donde se plasmen los conceptos previos de

Química adquiridos en el nivel básico.

E = mc2




Realizar una investigación consultando en revistas, periódicos, Internet,

sobre las causas y efectos de los cambios físicos, químicos y nucleares que

se presentan en la naturaleza.

5. CONSTRUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO

Antes de comenzar con el estudio de esta unidad, es

conveniente que contestes la siguiente evaluación

diagnostica, la cual te servirá como indicador de tus

conocimientos respecto al campo de estudio de la

química.

I. Escribe sobre la línea la palabra que complete correctamente cada enunciado.

1. La es la sustancia constitutiva de todos los cuerpos.

2. Los seres vivos y las máquinas requieren para realizar

cualquier trabajo.

3. La composición y transformación de la materia es parte del objeto de estudio de la

4. El azúcar de mesa es un ejemplo de un químico.

5. El estado físico en el que se presenta el agua de lluvia es el

6. Las son productos químicos usados para tratar

EVALUACIÓN DIAGNOSTICA DE CONOCIMIENTOS PREVIOS




enfermedades.

7. La principal fuente de energía para nuestro planeta es el

8. Una propiedad de la materia es la DENSIDAD

9.- Un cambio nuclear es ejemplo de un cambio de la materia.

6. DESARROLLO PSICOMOTRIZ:TRABAJO EN CASA:

COMPRUEBA LO QUE SABES

1. Completa el siguiente cuadro:

2. Indica las propiedades comunes de los líquidos y los gases.3. Indica las propiedades comunes de sólidos y líquidos.4. Explica, utilizando la teoría cinética, por qué los sólidos tienen forma

propia y volumen fijo.5. El oxígeno es un gas a temperatura ambiente. Indica la afirmación no

correcta relativa a las partículas que constituyen el gas: A) Se encuentran muy separadas entre sí.

B) Tienen libertad total de movimiento.

C) Están unidas por fuerzas muy intensas.

D) Están más separadas y libres que en estado líquido.




6. Cuando abrimos un perfume, podemos apreciar su olor aún cuando nos encontramos a cierta distancia. ¿Cómo explica la teoría cinética el hecho de que los perfumes huelan a distancia?

7. Indicar que cambio de estado se produce en los siguientes procesos: A) El hielo se derrite

B) El agua hierve

C) El agua se congela

D) La ropa se seca

E) El ambientador sólido se transforma en gas

8. Completa el texto con los términos que faltan: La vaporización es el cambio de estado que experimenta un

líquido cuando pasa al estado _____________. Si el cambio se

produce en toda la masa, a una temperatura determinada se

denomina _____________. Pero si el cambio se produce

solamente en la superficie del líquido y a cualquier

temperatura, entonces se llama _____________.

9. El petróleo es una mezcla de sustancias, ¿crees que la temperatura de ebullición del petróleo es constante?

10. ¿A qué tipo de sustancia corresponde cada frase? A) Una sustancia que tiene una densidad y un punto de fusión

variable, y que en una parte presenta diferente aspecto que en

otra.

B) Una sustancia formada por dos componentes que presenta

las mismas propiedades y el mismo aspecto en todos sus

puntos.

C) Una sustancia que tiene unas propiedades específicas

invariables.

11. ¿Cómo podríamos separar una mezcla de alcohol, agua y limaduras de cobre?




12. ¿Cómo podríamos separar una mezcla de azufre, hierro y sal?

TRABAJO EN EQUIPORealización del laboratorio teniendo en cuenta cada parámetro para la

realización de este

SOCIALIZACION:Presentación de cada uno de los trabajos y de los informes de laboratorio

BIBLIOGRAFIA:

Cárdenas, Fidel. Química y Ambiente. Tomo 1. Editorial Mc Graw Hill.

Gutiérrez, Lilia. Química 1. Editorial Educar Editores.

Manco Felix. Química 10º. Editorial Migema.

Restrepo Fabio. Hola Química. Tomo I. Editorial Susaeta.

Torrenegra, Rubén. Química 10. Editorial Prentice Hall.

RECURSOS: Laboratorio, reactivos, tablero, cuaderno, esferos, material biodegradable

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Decimo Primer Periodo 10